Vì sao phải là chất lỏng
Trong chất khí, các phân tử tản ra và hầu như không tương tác; trong chất rắn, chúng gần như không chuyển động. Chất lỏng tạo ra trạng thái trung gian: các hạt có thể di chuyển nhưng vẫn đủ gần nhau để gặp nhau và tạo thành những hợp chất phức tạp.
Vì vậy, việc tìm kiếm sự sống tập trung vào chất lỏng. Câu hỏi không phải là "Ở đó có nước không?" mà là "Ở đó có thứ gì tồn tại ở dạng lỏng đủ lâu không?" Chỉ sau đó người ta mới xem đó là chất gì.
- Nước: khoảng nhiệt độ rộng, hòa tan được nhiều chất
- Amoniac: ở thể lỏng tại nhiệt độ thấp hơn
- Metan: chỉ ở thể lỏng trong điều kiện cực lạnh
Dải này cho thấy ưu thế chính của nước: khoảng nhiệt độ rộng mà nước vẫn ở trạng thái lỏng. Ở các ứng viên khác, khoảng này hẹp hơn đáng kể, nên các điều kiện phải khớp chính xác hơn.
Các chất thay thế có gì không ổn
Hòa tan được rất nhiều chất, ở trạng thái lỏng trong khoảng nhiệt độ rộng, băng nhẹ hơn nước nên nổi và không khiến hồ đóng băng hoàn toàn
Hòa tan được những nhóm chất khác, chỉ ở trạng thái lỏng trong khoảng nhiệt độ hẹp, các phản ứng ở nhiệt độ thấp như vậy diễn ra cực kỳ chậm
Băng cần được giải thích riêng. Nước ở trạng thái rắn nhẹ hơn nước ở trạng thái lỏng, nên băng nổi và tạo thành một lớp nắp trên mặt hồ, bảo vệ sự sống bên dưới. Với gần như mọi chất khác, pha rắn nặng hơn và chìm xuống, khiến mọi thứ đóng băng đến tận đáy.
Trở ngại chính của các dung môi lạnh là tốc độ. Ở -180 độ, các phản ứng hóa học diễn ra chậm đến mức tuổi của Vũ trụ có thể vẫn không đủ để một thứ gì đó phức tạp hình thành.
Dù vậy, các nhà khoa học vẫn nghiên cứu nghiêm túc những nơi như thế. Một vệ tinh của Sao Thổ có các hồ methane lỏng, và đây là thiên thể duy nhất được biết đến ngoài Trái Đất nơi chất lỏng tồn tại ổn định trên bề mặt.
Các nhà khoa học cũng đưa ra một lưu ý thận trọng. Chúng ta tìm kiếm sự sống giống với sự sống đã biết vì không biết cách tìm kiếm điều chưa biết: không rõ cần dựa vào dấu hiệu nào để nhận diện nó. Đây là giới hạn của phương pháp, không phải kết luận về tự nhiên.
Đọc tiếp trong ứng dụng Miqo
Còn 1 phút nữa, rồi đến bài kiểm tra cuối bài. Tìm trong mục “Vũ trụ → Sự sống trong vũ trụ”
Hướng camera điện thoại vào đây để mở App Store hoặc Google Play.
Nguồn
- Amoniac lỏng và hydrocarbon được xem xét là những dung môi thay thế cho sự sống
- các hạn chế gồm khoảng nhiệt độ tồn tại ở trạng thái lỏng hẹp và tốc độ phản ứng hóa học cực kỳ thấp ở những nhiệt độ tương ứng